Leighton Cochran, PhD, CPeng
(Presidente de la Asociación Americana de Ingeniería Eólica)
La metodología de usar modelos de pequeña escala para túneles de viento para producir cargas estructurales y presiones sobre fachadas serán discutidos brevemente y luego aplicados para introducir a la audiencia las dos recientes tendencias que influyen en la ingeniería estructural.
En estos últimos tiempos el campo de los rascacielos ha sido invadido por edificios residenciales, mientras que en el pasado eran mayormente edificios comerciales o de oficinas. Esto trae consecuencias en el diseño y en las expectativas de eficiencia. ¿Cómo reaccionarán sus residentes de los pisos superiores a las aceleraciones producidas por los vientos a 500-800m de altura? ¿Cómo responde la ingeniería ante problemas de presiones internas generadas a estas alturas cuando las ventanas que se abren están abiertas?. Los muros internos normalmente experimentan presiones diferenciales entre 1000Pa y 2000Pa. ¿Generan estas incrementadas presiones internas, presiones diferenciales en las losas de entrepisos, que normalmente no se tienen en cuenta?
El segundo nuevo desarrollo es esta explosión en la libertad arquitectónica desarrollada a través del dibujo y análisis mediante software que le permitan al arquitecto crear formas espectaculares, y al ingeniero estructural, analizarlas. Arquitectos tales como Rem Koolhaas, Renzo Piano, Norman Foster, Frank Gehry, Daniel Libeskind, Santiago Calatrava pueden lideran la categoría de los diseños más impresionantes, pero no están solos. La complejidad en las formas arquitectónicas abunda y tiene consecuencias tanto positivas como negativas con respecto a cómo el viento crea las cargas dinámicas que el ingeniero estructural debe aplicar en la estructura. El tema de la respuesta dinámica de formas prismáticas y complejas debidas a la acción del viento, está tomando cada vez más importancia. ¿Tiene una forma piramidal ventajas tanto para carga dinámica como para carga estática? ¿Y en el caso de una torre retorcida?¿ Está compensado el adicional de complejidad de su forma con una reducción en las cargas dinámicas?
Mostraremos la física del viento a través de varias formas anteriores de edificios para ilustrar la importancia que el aporte de la ingeniería del viento representa en el diseño inicial de cualquier edificio de alturas mayores a 400m - mucho menores en caso de los diseños más vanguardistas o para edificios en zonas de huracanes. Se espera que la variedad de temas presentados generen interesantes debates entre los asistentes.
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 Figure 2: A twisted tower planned for Abu Dhabi. What impact does a complex design like this have on wind loads? |
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Figure 3: Northeast Asia Trade Tower
in New Songdo City changes shape
substantially with height. This impacts
a phenonemon know as vortex shedding,
yielding crosswind responses that the
structural engineer needs to deal with in
his/her design.
2/5/2008 a las 12:17 pm
Tema de desafio como pocos. La accion del viento sobre las construcciones de gran altura genera una serie de incognitas a descifrar por las consultoras ingenieria estructural mas avanzadas. Fundamentalmente la influencia de las deformaciones torsionales o desplazamientos que genera plastificacion en las uniones por fatiga debido a armonicas propias de misma frecuencia entre flujo de aire y estructura resistente.